Graduat a la Universitat de Brandeis (1971) i doctorat a la Universitat de Princeton (1976), després d’uns quants anys a la Universitat de Harvard (1976-80) passà a la Universitat de Princeton, on des del 1980 és professor de física i de física matemàtica.
Capdavanter en el desenvolupament de la física teòrica actual que cerca unificar teoria quàntica, de les partícules, i relativitat general, ha fet contribucions rellevants en les teories de supercordes i supermembranes, destinades a donar una descripció unificada de les interaccions fonamentals de la natura, que formulà a mitjan dècada dels anys noranta (‘teoria M’).
Com a matemàtic, s’ha centrat en el camp de la topologia, molt relacionat amb les seves recerques en el camp de la física. Rebé la Medalla Fields (1990) pel seu treball sobre teories de camps topològiques. Fou el primer físic a rebre aquest guardó. Ha rebut, també, la Medalla Dirac (1985), el premi Nemmers de matemàtiques (2000), la Medalla Nacional de les Ciències dels EUA (2002), el premi Henri Poincaré (2006) i les medalles Lorentz i Isaac Newton (2010).